La manutenzione impianti HVAC e i benefici del comfort ambientale

Per inquadrare bene cosa sono gli impianti HVAC, dobbiamo partire dall’acronimo stesso, il quale sintetizza le parole inglesi Heating, Ventilation and Air Conditioning, che genericamente indicano gli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento installati in edifici civili e industriali, oppure all’interno di veicoli.

Quindi un impianto HVAC gestisce integralmente il riscaldamento, la ventilazione e il raffrescamento dei luoghi, al fine di controllarne la temperatura, ma anche la qualità dell’aria.

Tali impianti non vanno confusi con quelli utilizzati per la gestione termica dei moderni apparati elettronici, come ad esempio i potenti processori di un server dotati di metodi passivi e attivi per dissipare il calore.

Tuttavia, anche l’edificio di un data center è dotato di un impianto HVAC allo scopo di mantenere entro certi limiti la temperatura degli ambienti dove operano i supercomputer, nonché il personale addetto.

Schematicamente possiamo suddividere un impianto HVAC nei seguenti sub sistemi:

• Sistema di riscaldamento: caldaie e radiatori, pompe di calore, pannelli a infrarossi, ecc.
• Raffrescamento degli ambienti: condizionatori e climatizzatori.
• Ventilazione: ventilatori per piccoli ambienti e ventilatori associati a condotti di ventilazione forzata.

In un impianto HVAC troviamo anche la gestione della qualità dell’aria respirata dalle persone che sostano in un determinato ambiente. La qualità dell’aria viene migliorata mediante l’utilizzo di appositi filtri inseriti nei sistemi di condizionamento e di ventilazione, oppure è possibile adottare dei dispositivi di purificazione dell’aria.

La qualità dell’aria può essere migliorata anche adottando delle macchine per la deumidificazione o, al contrario, per portare a valori normali la scarsa umidità presente nel locale lavorativo o a uso civile che sia.

Cosa significa HVAC? HVAC e HVACR: significato

Dunque, abbiamo appena compreso cosa vuol dire HVAC e quali sistemi si utilizzano per garantire negli ambienti dove soggiornano le persone una qualità dell’aria, una temperatura e un comfort ambientale che siano ottimali.

Più di recente è stato aggiunto all’acronimo la R: HVAC+R. Possiamo considerare il significato di HVACR un’evoluzione di HVAC, poiché con la R si indica la refrigerazione (Refrigeration).

Le imprese che si occupano di impiantistica HVACR non fanno altro che fornire ai clienti finali una soluzione più ampia, comprendente anche i sistemi di refrigerazione, come ad esempio i chiller per l’industria alimentare.

Spiegato in sintesi cosa significa HVAC e illustrato di HVACR il significato, passiamo al benessere ambientale che tali sistemi contribuiscono a raggiungere nei luoghi abitati.

Cosa si intende per comfort ambientale

Il comfort ambientale, cioè lo stato di benessere di un individuo in un determinato ambiente, è oggetto da anni di studi a carattere scientifico. Oggi è dato per assodato che un ambiente di lavoro con discomfort, cioè un edificio malamente termo isolato (estate e inverno), peggiora le prestazioni lavorative di chi vi soggiorna.

Vediamo, quindi, punto per punto cosa si intende per comfort ambientale a partire da una breve definizione, secondo la quale il benessere ambientale è dato da un insieme di fattori oggettivi (temperatura ambiente, umidità dell’aria, rumorosità, luminosità) e da fattori soggettivi dell’individuo.

Va da sé che in un ambiente di lavoro non sarà mai possibile raggiungere un livello di perfezione tale che possa soddisfare tutti, tuttavia è possibile avvicinarsi se si effettua un buon dimensionamento del sistema HVAC badando in particolare al:

• Comfort termico e igrometrico: temperatura ottimale in inverno e in estate, livelli di umidità non inferiori al 40% e non superiori al 60%.
• Qualità dell’aria: la corretta pulizia degli ambienti combinata con l’impiego di apparecchiature per la purificazione dell’aria, riduce la presenza di allergeni e sostanze inquinanti che, sovente, sono la causa di malattie alle vie respiratorie.
• Benessere acustico: riferendoci in particolare al rumore emesso dai sistemi HVACR, l’utilizzo di silenziatori e di dispositivi di condizionamento e refrigerazione insonorizzati migliora il benessere psicofisico delle persone che soggiornano nell’ambiente raffrescato.

Come già accennato il benessere ambientale si raggiunge con il corretto dimensionamento degli impianti HVAC. Vediamo dunque come progettare un sistema HVAC a regola d’arte.

Il dimensionamento dei sistemi HVAC idoneo agli ambienti in cui vogliamo garantire il benessere di chi vi soggiorna, parte dalla scelta del tipo di impianto più adatto.

Esistono, infatti, diverse tipologie di impianti HVAC con i quali possiamo progettare la gestione della temperatura, dell’umidità e della qualità dell’aria.

Una prima suddivisione degli HVAC viene operata in base al fluido di alimentazione dei terminali. In base al fluido scelto, cambiano i terminali e il loro posizionamento nei locali.

• Impianto HVAC a fluido intermedio: come fluido viene utilizzata l’acqua o l’acqua glicolata circolante all’interno di un circuito idraulico intermedio. Il fluido termovettore viene quindi riscaldato o raffreddato da un generatore esterno, quale un chiller o una pompa di calore.
• Impianto HVAC a espansione diretta: come suggerisce il nome, un fluido refrigerante presente nel circuito frigorifero alimenta direttamente i terminali dell’impianto. Tale soluzione è più semplice da installare e offre una maggiore efficienza energetica.
• Impianto misto: in questo caso il sistema HVAC viene dimensionato combinando gli impianti ad aria e ad acqua, allo scopo di personalizzare il benessere ambientale e la qualità dell’aria nei locali.
• Sistema VRF (Variable Refrigerant Flow): un impianto innovativo grazie al controllo flessibile e preciso della climatizzazione in ogni locale dell’edificio. I sistemi HVAC VRF soddisfano ogni esigenza, poiché possono riscaldare d’inverno, raffreddare d’estate e produrre acqua calda all’occorrenza.

Naturalmente, una volta installato un impianto HVAC a regola d’arte non ci si deve dimenticare del controllo periodico. La manutenzione sistemi HVAC è fondamentale per garantire un comfort ambientale costante nel tempo, ma anche per prolungare la vita tecnica dell’impianto e tenere sotto controllo i consumi energetici.

Infatti, un filtro intasato non farà altro che far diminuire la qualità dell’aria negli ambienti e aumentare i consumi energetici. Non solo, il motore dell’impianto dovrà sforzarsi di più aumentando le probabilità di malfunzionamento.

La manutenzione impianti HVAC può essere divisa in due parti:

• Una manutenzione ordinaria, che preveda la sostituzione dei filtri secondo quanto stabilito dai manuali d’istruzione dei dispositivi (ogni sei mesi, una volta l’anno), un controllo visivo e con gli appositi strumenti delle componenti (motori, boiler, tubi di ventilazione, ecc.), ricarica dei gas refrigeranti.
• Una manutenzione straordinaria, volta a sostituire quelle componenti giunte a fine vita tecnica (parti di tubi di ventilazione arrugginiti o forati, unità esterne non più funzionanti).

Tecnologie di manutenzione sistemi HVAC

Grazie all’implementazione delle tecnologie IoT e alle soluzioni centralizzate di gestione degli edifici, è oggi possibile monitorare attraverso un software o un’applicazione mobile molti dei parametri dell’impianto HVAC.

Per gli impianti HVAC industriali e/o comunque installati in ambienti lavorativi, le tecnologie di monitoraggio da remoto permettono di demandare al software molti dei controlli che altrimenti andrebbero effettuati di persona.

Dunque, non solo i controlli, parte integrante della routine della manutenzione dei sistemi HVAC, vengono automatizzati, l’intera manutenzione diventa predittiva a tutto vantaggio della programmazione degli interventi quando è davvero necessario.

Ecco perché nel dimensionamento di un nuovo impianto o nella fase di rinnovo dello stesso, è consigliabile scegliere dispositivi dotati di connessioni alla rete via wifi o via cavo, al fine di raccogliere i dati di analisi e monitoraggio.

Procedure e migliori pratiche nella manutenzione impianti HVAC

Al fine di programmare la manutenzione secondo le procedure previste dalle normative, è utile rifarsi al documento noto col nome di “Procedure operative per la valutazione e gestione dei rischi connessi all’igiene dei sistemi di trattamento dell’aria”.

Per quanto riguarda il monitoraggio tecnico e igienico, invece, è possibile fare riferimento al metodo Assegnazione rischio impianto aeraulico (in breve ARIA).

I benefici di una manutenzione periodica regolare

Tra i primi benefici di una manutenzione periodica dei sistemi HVAC troviamo il comfort ambientale garantito alle persone, ma anche i seguenti vantaggi sul piano tecnico:

• Maggiore durata delle componenti
• Consumi energetici sotto controllo
• Riduzione dei casi di rottura improvvisa di parti dell’impianto
• Igiene e salubrità dei locali dove soggiorna il personale
• Riduzione delle malattie polmonari a carico degli individui

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Abbiamo appreso, in breve, i sistemi HVAC cosa sono e la loro importanza per il benessere ambientale. Abbiamo altresì scoperto che nella fase di dimensionamento di un impianto HVAC dobbiamo tenere in considerazione le varie tipologie di tecnologie esistenti.

Tecnologia che, ad oggi, assume un’importanza cruciale anche nella manutenzione, grazie alla possibilità di poter monitorare a distanza l’impianto HVAC di un intero edificio, sebbene questo sia composto da un solo impianto di condizionamento ambientale.

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